|
一、五星红旗高高飘扬
. z R- ` o; ~: s2 S
% v3 h: l* T: A
& r* {9 Y6 q8 C" u* [3 S有两个字对中华民族航空工业的腾飞至关重要:川陕。
: R8 H2 b. w7 {2 Y& b; r h9 S6 s4 V4 D7 P! _, o( M T
在不久前的川中蜀地,八一军徽曾在J-20威龙的垂尾上耀眼夺目:/ ^" q% v) V# \6 F& O" Q# u# Z
$ a/ e& N$ c' X/ M W$ p
2 w8 t; P- ^! m
而现在,在大秦上郡之地的陕西西安阎良,五星红旗又随着运20的首飞而在空中飘扬。下图就是运20首飞的照片,垂尾上的五星红旗清晰可见:
{# i: B) H" j% H) z
: D" R5 {* X' N
1 m% f4 A+ a8 D9 m- a运20是中国战略空运的基石,也是中国战略空运时代的开始。中国可以凭借运20将力量迅速投射到遥远的、甚至连地面车辆都难以到达的地方。所以这面国旗既代表了祖国对运20的希望,也代表了中国航空人报效祖国的雄心壮志。4 \, n- y/ E" d5 _
6 Q4 |# N$ {# i下面,我从气动和结构上对运20的机体设计提一些个人看法。
$ ~! I1 a' e; ^# J' ~6 _. H" ]) s, c' c. U9 G- o. B& F: b
二、机翼与机身的结合
3 D# G1 B2 ?5 P) |- |4 S- n1 i" H" ^6 {! ?/ U* h% y; k
1、两种不同的翼身结合3 ?0 m( f2 n% s g- t) B: |5 y% O
. n2 L6 B ?3 u- |0 n) I/ \- m5 O
运20的机翼高高地安置在机身上部。机翼的中央翼基本上是从外面安装在桶形机身的上方,如下图所示:
# V. E9 H6 u/ u+ A+ l
, L/ Y! t p7 u9 L( y. b4 J* d" h. M$ V/ ~: j
6 { k! u3 ?$ }7 D' z- w9 U从上图可以看出,运20机身背部有高高鼓起的整流罩。这个整流罩正好包住机翼的中央翼和中央翼与桶形机身的安装点。, {3 d2 C& f# J0 V4 i0 K
与运20不同的是,美国C-17的机翼却是中央翼从桶形机身内部一穿而过,从而避免了运20那种高高的整流罩。下图是C-17正面照:% c" i9 l) f7 k. E6 d
/ B0 t: ]# }9 i# w3 Y7 J3 I8 k: U1 [, y" b/ x, `5 U% t6 E4 I6 Q
% O2 Y& f2 t; g+ |7 g
下图是C-17的中央翼从机身内部一穿而过的示意图:
1 |) Z9 l* V" m2 w6 V+ S) N& P! o* p. g
Y& M7 H# f+ x+ s# o6 E7 n运20这种中央翼基本外置的设计,虽然设计难度小,但是相对巨大的中央翼整流罩产生的阻力比较大、整流罩本身因为尺寸大所以重量也比较大。/ _+ t9 D( A0 }" b: f% d/ u8 q; e
, ^' Y9 a* r: b/ FC-17中央翼基本从机身内穿过的设计,机身结构设计的难度大一些,却换取了两个主要好处:
: _: Z }; g: y6 G
. s0 T) A! B+ y+ C/ f+ MA、 机翼和机身的整流要求小。不但阻力小,而且为整流付出的重量代价也小;" S- q$ j; R) }: W
- F0 T; {! F9 B; H6 SB、 上述小的整流阻力可以使机身的直径更大从而扩展货舱容积。因为机身加粗会增加阻力,而C-17凭借中央翼基本穿过机身所节省的阻力,正可以用来加粗机身直径使C-17拥有更大的货舱空间。这也是为什么从外观比例上看,C-17比运20要“肥”一些。
/ u0 D$ J' |/ Z1 m f/ n" U5 d7 s
当然,中央翼基本从机身内穿过的设计导致C-17在货舱中部靠前的顶棚上有一个突出来的中央翼,如下图所示:
6 V. O5 ] ?4 {7 F$ I. {) B* ~0 y- s5 T
/ Z+ M7 W, y6 b S
2 {7 Y, ~+ u. ]但是正如前面2中所说,这个从天花板中突出的中央翼换取了更宽的货舱。所以是值得的。作为对比,下图是伊尔-76。伊尔-76与运20一样,是中央翼基本外置设计,所以其货舱顶棚因中央翼而突出的部分非常小,与C-17不可同日而语:
D( E1 P) f7 | |/ T1 c( Z. f `& K( H# E& S$ X
- [- l4 E5 G+ Z8 L( D% f) J: t2、 技术的复杂性使类似运20的翼身结合方式仍在广泛应用; f$ H! r8 Z8 t' Q
" ?2 @* j: {$ Z# k* ^) O虽然C-17使用的中央翼基本穿过机身有阻力低、可以增大机身直径的优点,但运20的中央翼基本外安装也有设计简单、结构简单的优点。所以现代的很多运输机仍然使用类似运20的翼身结合方式。比如欧洲的A400M、乌克兰的An-70,均是如此。下图是空中客车的A400M正面图,可以看到类似运20的翼身结合方式:
( m' q) O! K5 P. V) p# v0 e' P: t, ]; P2 E$ a# l
|# W z9 e& H2 P
. K: ~; `1 `1 U+ ?; ~7 C/ C2 l; R" F下图是A400M翼身结合处机身部分的开口和整流罩的基本结构。这个开口比C-17那种中央翼基本穿过机身的开口要小、要简单:: P1 u/ I. x7 P& [: u. n2 V. ^
) l( u% r, J h% H; E
9 i" b& T: P( j# n
所以,作为中国的第一种大型运输机,运20采用这种相对简单的翼身结合方式,是非常合理的。 f$ R9 Z+ S% r% L, w% `& E
. B4 J: Q0 W f" A z }9 ]& _三、起落架
8 s, K/ [9 N2 G: t3 m
3 w" z! U& j W运输机的起落架非常重要,因为这直接关系到运输机的场地适应能力,从而直接关系到战斗力。* P- {: X! B! r3 S) F
# [9 |/ C4 {& z& |1 l# X: P1 a为了在未经铺设的跑道和低等级跑道起降,运输机起落架的轮胎压力要低一些、轮胎要大一些、轮胎数量要多一些。
6 J! V8 a- v& o7 p2 u
( x6 u9 y$ m1 _& {2 S, d为了在诸如大雪覆盖的跑道上起降,运输机起落架轮胎的车辙印记最好不要重叠,以免后面的轮胎陷入前面轮胎碾压过的车辙中。1 x( ?! R) ~: F' q! P% W$ H
; o6 I m0 r& \) Q5 x在这方面,伊尔-76做得非常好。伊尔-76的主起落架每侧有八个轮胎,而且这八个轮胎形成多达四个车辙印记。这使得伊尔-76可以在条件恶劣的场地起降。下图是伊尔-76放下起落架的照片:" c' o" M; p/ F' x% X
, }3 v9 }8 L2 g" s; p# w# |9 p
/ z4 y! ^: \+ o4 Z& v% O# \( i' E$ G5 W
但是伊尔-76付出的代价是沉重的起落架重量和巨大的起落架舱。伊尔-76的起落架舱是如此之大,以至于需要四个巨大的整流罩。相比之下,绝大多是运输机仅仅需要两个。巨大的整流罩也增加了飞行阻力。下图中伊尔-76机腹下面和侧面,可以见到两对共四个大鼓包,就是起落架舱的整流罩:: |6 l m7 {! L% d0 I
3 `# u- w$ d8 Q
* ]7 ?* ^! O6 q( k; a7 o( P2 d3 Z) C! w; l! H' ~) i9 Z ^6 B7 c
C-17很好地平衡了这个矛盾。一方面,C-17每侧的主起落架有六个轮胎产生三个车辙印记;另一方面,C-17只需要一对共两个并不很大的起落架舱整流罩。请见下图:
& V2 ?5 r6 f" l0 i) N' D; Y4 Q
# l& `2 Q8 k$ m! U9 o9 B1 Z9 q `1 E# R7 Q# v3 }
运20的起落架在场地适应能力上,明显不如伊尔-76,应该也不如C-17。因为运20主起落架的轮胎数量不如伊尔-76,轮胎的车辙印记数量也少于伊尔-76和C-17。虽然这仅仅是简单的清点数量,还没有比较轮胎的压力、尺寸,但也能说明一定问题。下图可见运20的起落架布置:
+ l" R( t5 w! n: S; {, p5 X: ^: I/ l$ s. E3 K S
5 R" o7 r% _( F; B不过运20的起落架舱的整流罩明显比伊尔-76小,从而减小了阻力。运20的起落架也应该比伊尔-76的轻。这些都为运20虽然使用与伊尔-76同样的发动机,但采用更大直径的机身提供了条件,可谓失之东隅,收之桑榆。8 z5 j6 a/ @/ V ^
. C$ a; I9 `: F6 n5 e# T0 P7 T
四、尾舱门( p' o! G9 x# Q( `4 A5 `% }
9 @' d# |5 V1 C6 k X
现代运输机的尾舱门主要有两大类:以C-17为代表的两片式,苏俄的伊尔、安东诺夫广泛使用的多片式。
6 X6 x1 y& l2 X( k6 H: K+ KC-17的尾舱门只有两片:上面一片向上开启、下面一片向下开启。下图中C-17正打开尾舱门进行空投:
' _; d& f# b; {3 b- m7 |8 D7 t
1 j6 C1 K$ q8 a$ C
2 x. I$ W8 {7 o) r: X" V5 u这种简单的尾舱门不但结构简单、可靠性高,而且重量轻。但是这种舱门很容易形成一个宽而瘪的后机身,从而使阻力加大。C-17通过精心的气动修行和安装扰流片克服了阻力大的难点。下图是C-17肥扁的尾部和尾部的扰流片:
; y0 q9 v1 R. d# T
. Z& H# d4 F4 ^* c3 `6 W! M
V- v% v& A: b; s: t运20与伊尔和安东诺夫一样,使用了多片的尾舱门。这种尾舱门在关闭时可以很容易地形成低阻力的气动外形,但是因为需要开关多个舱门,所以结构复杂,重量较大。下图是伊尔-76尾舱门打开时的样子:
7 w1 A8 M' Y' Z9 Y0 ^( U
4 U3 K5 F3 }8 v6 x9 Y3 L9 P0 C! h0 D6 J
图中,伊尔-76的上面一片舱门向上开启;两侧的两个舱门向侧面开启;下面还有一个舱门向下开启成为跳板。运20应该也是这种尾舱门。
4 B+ V: N7 e' @8 O% f1 L- |0 \+ M( D0 P7 w6 u) N
本文小结:. E" d" Z& {# {6 }
7 i0 h' w4 t2 H9 O: F$ _
1、 运20是中国构建战略性的力量投射手段的开始。运20的开发单位前途无量;0 u' _9 @5 j u ]
8 f3 R+ p7 M2 Q4 w: N' y9 D
2、 运20气动设计和结构设计主要采用了比较成熟的技术,与C-17相比仍有差距。! g, l. D! C3 Z; E- O8 r+ V. u& ~( E
; J- T, z3 _4 X$ k3 u' K4 `
|
评分
-
查看全部评分
|